JP2019181893A - インクジェット記録装置及び記録方法 - Google Patents

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均 松田
祥司 尾高
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祥司 尾高
裕久 新井田
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裕久 新井田
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Abstract

【課題】ロールラベル紙のように、小サイズページが連続する場合のマルチパス印刷において、バンドスジの発生を防止することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】ラベル間ピッチLがノズル列幅Wの半分以下の場合に、ラベル間の隙間にバンド境界が位置するようにバンド幅に設定する。具体的には、分割するバンド幅をラベル間ピッチLと設定(バンド分割手段)し、印刷パス数S=ノズル列幅W/バンド幅(ラベル間ピッチ)L(S:除算した値の整数部分)と設定する。これにより、ラベル部分617a〜617fには、バンド境界が配置されないため、バンドスジの発生は防止され、良好な画質で印刷を行うことができる。【選択図】図4

Description

本発明は、インクジェット技術を用いて記録媒体に画像を記録する記録装置及び記録方法に関し、特に、シリアルヘッド方式においてマルチパス印刷を行う際の印刷パスの分割制御に関する。
シリアルヘッド方式のインクジェット印刷装置は、ノズル列全体を使用して1走査分の画像(1バンド)を繋ぎ合わせる記録方法の場合、インクの不吐出等によりバンド単位の濃度ムラが発生ずるおそれがある。これを抑制するために、記録ヘッドによる複数回の走査とその間の記録ヘッドに対する相対的な記録媒体の所定量の搬送と、を繰り返すことにより、記録画像の各ラスタをノズル列における異なる複数のノズルを対応付け記録を行う、マルチパス印刷を行うものがある。
このマルチパス印刷を行うことで、画像の品位を向上させることはできる一方で、各走査の間に実行される媒体搬送における搬送量に誤差などに起因して、いわゆるバンドスジが生じることがある。例えば、特許文献1には、マルチパス印刷の各走査でバンドごとにインクを吐出しないノズルを設定するとともに、他の走査ではそのラスタに対してインクを吐出し記録を行うよう記録媒体の搬送量を制御することが記載されている。これにより、各走査で形成されるバンドの境界が各走査間で同一の位置とならないようにすることができ、搬送量誤差などによるスジの発生を緩和することができる。
特開2012−121317号公報
しかしながら、特許文献1に記載されるようなスジ軽減方法は、一定のスジ低減効果はあるものの、記録画像の一部の濃度を低減させるものであるとともに、スジを完全に抑制するものではない。
本発明は、以上の観点からなされたものであり、小サイズページが連続する場合のマルチパス印刷において、バンドスジの発生を防止することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置において、記録媒体の移動方向と直交する方向に走査させながら前記記録媒体の移動方向に沿って配置されるノズル列からインクを吐出させることで、前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、前記記録媒体に対して前記記録手段によりマルチパス印刷を行う際に、前記記録媒体の記録ページ間ピッチが、ノズル列幅の半分以下である場合に、前記記録ページ間ピッチを、分割する前記バンド幅として設定するバンド分割手段と、を備えるものである。
上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録方法において、記録媒体の移動方向と直交する方向に走査させながら前記記録媒体の移動方向に沿って配置されるノズル列からインクを吐出させることで、前記記録媒体に画像を記録する記録手段を備え、前記記録媒体に対して前記記録手段によりマルチパス印刷を行う際に、前記記録媒体の記録ページ間ピッチが、ノズル列幅の半分以下である場合に、前記記録ページ間ピッチを、分割するバンド幅として設定するものである。
本発明によれば、小サイズページが連続する場合のマルチパス印刷において、バンドスジの発生を防止することができるインクジェット記録装置を提供することができる。
本発明の一実施形態におけるインクジェット印刷装置を備えるシステムの外観及び使用形態を示す図である。 図1に示されるインクジェット印刷装置の内部主要構成を示す模式的な斜視図である。 図1に示されるインクジェット印刷装置の制御系の構成を示す図である。 小サイズページが連続するロールラベル紙に対してマルチパス印刷を適用した場合を示す図であり、(a)通常のマルチパス印刷を行った例、(b)一実施形態のマルチパス印刷を行った例、を示す図である。 一実施形態におけるバンド幅及び印刷パス数の設定処理を示すフローチャートである。 一実施形態におけるマルチパス印刷をロールラベル紙に適用した際の出力イメージを示す図である。 図6に示されるマルチパス印刷処理において印刷実行時のVRAM内部構成イメージを示す図である。 図7に示される3パス印刷処理に使用するマルチパスマスクを示す図である。 他の実施形態における用紙搬送処理を示す図である。 図9に示されるマルチパス印刷処理において印刷実行時のVRAM内部構成イメージを示す図である。
一実施例形態
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。
[装置外観]
図1は、本発明の一実施形態におけるインクジェット印刷装置500を備えるシステム10の外観及び使用形態を示す図である。システム10は、インクジェット印刷装置500と、USB、ローカルエリアネットワーク、RS−232C等の外部接続インターフェイス502を介して、インクジェット印刷装置500と接続されているホストPC501とを備える。ホストPC501では、少なくとも一般的にプリンタドライバと呼ばれる機能を有するアプリケーションプログラムが稼働しており、ユーザが指示したタイミングで印刷データを生成、出力することによりインクジェット印刷装置500へ印刷指示を行う。
[装置の機械的構成]
図2は、図1に示されるインクジェット印刷装置の内部主要構成を示す模式的な斜視図である。ここで、X軸方向は、主走査方向を示すものであり、Y軸方向は、X軸方向と直交し、かつ、副走査方向と平行な方向を示すものであり、Z軸方向は、記録媒体Pと垂直な方向を示すものである。インクジェットカートリッジ601は、図に示す例では、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクがそれぞれ貯留された4つのインクタンクと、それぞれのインクに対応した4つの記録ヘッド101とによって構成されている。これら4つの記録ヘッド101のそれぞれは、インクを吐出するためのノズルが1200dpiの密度で1280個配列されたノズル列402(不図示)を備える。キャリッジ602は、各インクジェットカートリッジ601を着脱自在に搭載し、ガイド軸608に案内され、キャリッジ駆動モータ(不図示)に接続された駆動ベルト607を通じて主走査方向の移動を行うよう構成されている。このキャリッジ602の移動に伴い、記録ヘッド101は主走査方向に沿った往復走査を行う。また、キャリッジ602の移動に伴い、キャリッジ602背面に設置されたエンコーダ612(光学式や電磁式の読み取りセンサ等)が、リニアスケール609の読み取りを行う。この読み取り信号に基づき、記録ヘッド101の吐出パルスが生成され、この吐出パルスを記録ヘッド101に入力することでインクの吐出が行われる。ホームポジション610(キャリッジ基準位置、以下「HP」ともいう)には、ヘッドキャップ613及び回復ユニット614が備えられている。記録を行なっていない場合、あるいは記録ヘッド101の予備吐、回復処理を行う場合は、キャリッジ602はHP610へ移動し、ロックピン等(不図示)により固定される。また、キャリッジの移動領域全体を挟んでHPと逆側の端部位置であるバックポジション615(以下「BP」ともいう)に、回復ユニット(不図示)などを備えることにより、記録ヘッド101はHP610、BP615いずれにおいても予備吐動作を可能とする。図2において、記録ヘッド101における各色インクのノズル列402の配列は、HP側から、Y、M、C、Bkの順となっているが、この順序は画質の最適化など他の要因により決定されるため、他のいかなる色の組み合わせ及び順序であっても許容可能である。
記録媒体(ロールラベル紙)Pは、主走査領域の上流側及び下流側に設けた給紙ローラ605及びピンチローラ606、排紙ローラ603及び補助ローラ604により挟持され、給紙ローラ605及び排紙ローラ603の駆動により副走査方向に搬送される。このラベル紙Pは、図2に示すように、台紙部分616と、台紙部分616に所定間隔で貼着されているラベル部分617と、台紙部分616裏に印刷されるラベル基準位置(TOFマーク)618と、を備えている。他にも、ラベル紙Pは、単なる連続紙や、透過可能な台紙上に非透過なラベルが配置されるものなど、様々な用紙の形態が存在する。いずれの形態の用紙を給紙されても基準位置を検知する必要があるため、給紙ローラ605の上流には、紙端検知センサ611、例えば、用紙を透過検知する光学センサと用紙下面を反射検知する光学センサを併用して実装するもの、が設置されている。この紙端検知センサ611は、ラベル紙Pの用紙先端及び後端位置や、台紙部分616とラベル部分617の区別などを検知可能であり、ラベル先頭位置から次のラベル先頭位置までのラベル間ピッチ(記録ページ間ピッチ)Lを搬送パルスにより計測可能である。この計測処理は、ラベル紙Pの給紙時処理の一環として行ってもよいし、印刷中に逐次行ってもよい。
[インクジェット印刷装置の制御系の構成]
次に、図3を参照してインクジェット印刷装置500の制御系の構成について説明する。CPU700は、主制御部であり、ROM702と、RAM703と、を有する。ROM702は、制御シーケンスに対応したプログラム、その他の固定データ(後述のノズル列幅Wやマスクパスマスク等)を格納している。RAM703は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けている。ホストPC501から送信された印刷データは、インタフェースコントローラ701を介してCPU700に送信される。CPU700は、受信した印刷データに基づいて、印刷設定(用紙サイズ・用紙種類・印刷品位情報など)、画像データ、及び、決定された印刷方法を抽出する。次に、CPU700は、抽出した印刷設定に基づき、特殊用途集積回路(以下「ASIC」ともいう)704に対して印刷開始設定を行う。また、CPU700は、抽出された画像データを解析し、インク色ごとにVRAM713(図7及び図10参照)上に展開し、各インク色のバッファ先頭アドレスをASIC704に対して設定する。さらに、CPU700は、決定された印刷方法に基づき、マルチパスマスク1301〜1303(図8参照)を生成し、マスクバッファ714に対して展開を行う。
ASIC704は、CPU700からのシーケンス動作命令を受け、センサ駆動部706を介し各部センサ(不図示)の入力を読み取り、アクチュエータ駆動部707を介し各アクチュエータを駆動することで印刷前処理及び印刷処理を行う。まず印刷前処理として、記録ヘッド101を印刷開始可能な状態へ移行させる。具体的な例としては、まずキャッピングモータ710を駆動し、非印刷状態で記録ヘッド101に施されたヘッドキャップ613を解除する。次に、キャリッジモータ708を駆動してキャリッジ602をHP610まで移動させ、ポンプモータ711及びワイプモータ712を駆動することで所定の回復処理を行う。また、CPU700は、印刷処理に必要となる予備吐パターンを生成し、予備吐バッファ715へ予備吐パターンを登録し、これを記録ヘッド制御回路705に設定し、各インク色の記録ヘッド101への転送を行うことで予備吐動作を行う。以上の処理をそれぞれ所定の回数だけ実行することで、記録ヘッド101は印刷開始可能な状態となる。また一方、印刷前処理としてラベル紙Pを印刷開始可能な状態へ移行させる。具体的な例としては、まず搬送モータ709を負の副走査方向に駆動しながら紙端検知センサ611を監視することで、ラベル紙Pの先端位置を検知する。次に、搬送モータ709を正の副走査方向に駆動しながら搬送モータ709へ印加した駆動パルスを計数し、最初の主走査が行われる位置まで記録媒体Pが搬送された時点で、ラベル紙Pは印刷可能な状態となる。以上の全てが完了した時点で、プリンタ装置全体が印刷前処理を完了したとみなす。以上の準備動作がすべて完了したことを確認し、CPU700は印刷処理を開始する。
[マルチパス印刷]
図4は、小サイズページが連続するロールラベル紙に対してマルチパス印刷を適用した場合を示す図であり、(a)通常のマルチパス印刷を行った例、(b)一実施形態のマルチパス印刷を行った例、を示す図である。図において、X軸方向は、主走査方向を示すものであり、Y軸方向は、X軸方向と直交し、かつ、副走査方向と平行な方向を示すものである。ここで、ノズル列において記録に使用するノズルの数をN、ノズル列におけるノズル間ピッチをpとすると、マルチパス印刷おけるノズル列幅Wは、N×pで表される。また、印刷パス数Sのマルチパス印刷を行う場合の各走査間の搬送量、従って、バンド幅はW/S(=N×p/S)と表すことができる。
図4(a)は、通常のマルチパス印刷を適用し、ノズル列402を等間隔に分割する場合に生じる問題を説明する図である。まず、ラベル本体の縦サイズH等に基づいて、印刷パス数Sを設定する。図4(a)の場合では、印刷パス数S=4に設定するものである。ここで、例えば、ラベル間に隙間(ラベル間ピッチL−ラベル本体の縦サイズH)が生じる場合には、2ページ目(ラベル部分617b)〜5ページ目(ラベル部分617f)の画像にバンド境界であるバンドスジ405〜408が発生するおそれがある。
そこで本実施形態は、図4(b)に示すように、ラベル間ピッチLがノズル列幅Wの半分以下の場合に、各ラベル間の隙間(ラベル間ピッチL−ラベル本体の縦サイズH)にバンド境界が位置するようにバンド幅(記録条件)を設定する。具体的には、分割するバンド幅をラベル間ピッチLとし、この分割するバンド幅に基づいて、印刷パス数S(記録条件)を設定する。図4(b)の場合では、印刷パス数S=3に設定するものである。1走査目についてみると、1ページ目(ラベル部分617a)から3ページ目(ラベル部分617c)に対して、印刷が実施される一方、ノズル列402の非吐出領域901は、印刷に使用されない領域となる。これにより、ラベル部分617a〜617fには、バンド境界が配置されないため、バンドスジの発生は防止され、良好な画質で印刷を行うことができる。
本実施形態におけるバンド境界は、各ラベル間の隙間(ラベル間ピッチL−ラベル本体の縦サイズH)の負の副走査方向の端部に位置するものであるが、これに限らず、バンド境界は、ラベル間の隙間に位置するものであれば何れの位置でも良い。
[バンド幅及び印刷パス数の設定処理を示すフローチャート]
また、図5は、一実施形態におけるバンド幅及び印刷パス数Sの設定処理を示すフローチャートである。記録媒体Pとして、台紙部分616に記録領域となるラベル部分617(同一サイズ)が連続的に貼られているラベル紙Pを用いて説明する。
ステップ1001では、ノズル列幅WをROM702から取得する。このノズル列幅Wは、記録ヘッド101が備える既知の値である。
ステップ1002では、ラベル先頭位置から次のラベル先頭位置までのラベル間ピッチLを取得する。このラベル間ピッチLは、ラベル紙Pをインクジェット印刷装置500にセットした際に測定してもよいし、印刷処理に伴う用紙搬送時に測定してもよい。さらに、用紙設定の一環としてファームウェアもしくはドライバのユーザインタフェースからの数値設定によりラベル間ピッチLを与えるものであってもよい。
ステップ1003では、各ラベルに対して、不吐補間可能かつ濃度補正可能であるとともに、バンドスジの発生を防止する本実施形態のマルチパス印刷(図4(b)参照)を行うことが可能であるのか判定する。具体的には、ラベル間ピッチLが、ノズル列幅Wの半分以下の場合(Yes)、本実施形態における、記録ヘッド101上の異なるバンドを使用して同一領域を複数回走査するマルチパス印刷を行うことが可能であると判断し、ステップ1004に進む。
ステップ1004では、分割するバンド幅をラベル間ピッチLと設定(バンド分割手段)し、印刷パス数S1=ノズル列幅W/バンド幅(ラベル間ピッチ)L(S:除算した値の整数部分)と設定する。ここで、図4(b)の場合では、印刷パス数S1=3に設定するものである。一方、ラベル間ピッチLが、ノズル列幅Wの半分以下でない場合(No)、本実施形態のマルチパス印刷を行うことが不可能であると判断し、ステップ1005に進む。
ステップ1005では、図4(a)に示すように、ノズル列402を等間隔に分割する通常のマルチパス印刷を行う。具体的には、ラベル紙Pの長さH等に基づいて、印刷パス数Sを設定し、図4(a)の場合では、印刷パス数S2=4に設定し、ノズル列幅Wを印刷パス数S2で除算した値に分割するバンド幅を設定する。
[マルチパス印刷を行う手順]
次に図6乃至図8を用いて、本実施形態のマルチパス印刷を行う手順について説明する。図6は、本実施形態におけるマルチパス印刷をロールラベル紙に適用した際の出力イメージを示す図である。図7は、図6に示されるマルチパス印刷処理において印刷実行時のVRAM内部構成イメージを示す図である。図8は、図7に示される3パス印刷処理に使用するマルチパスマスクを示す図である。
まず、図4(b)及び図6の状態において、本実施形態のマルチパス印刷処理を実行した場合、印刷パス数S=3であり、3パス印刷が実施される。図1で説明したように、マルチパス印刷ではどの印刷パスにおいても走査ごとに全てのノズルに対する画像データが展開及び転送されるため、VRAM713上に展開される走査ごとの画像は図7に示されるイメージとなる。図7に示すように、領域1201は1走査目で使用される画像、領域1202は2走査目、領域1203は3走査目というように後続し、図6に示すようにPAGE1〜PAGE6の画像の全てを3パス印刷で出力する場合、全部で8回の走査を必要とする。なお、空白領域1201d、1202d、1203dは使用されない領域となる。
ここで、PAGE1の画像に着目して、本実施形態のマルチパス印刷処理を説明する。1パス目に対応する領域1201cは、マルチパスマスク1301と論理積され、VRAM713上に再展開される。同様に、2パス目に対応する領域1202bは、マルチパスマスク1302と論理積され、VRAM713上に再展開され、3パス目に対応する領域1203aは、マルチパスマスク1303と論理積され、VRAM713上に再展開される。これら全ての再展開されたVRAM713上の領域を論理和すること、つまり、3走査を同一領域に重ねて行い描画することで、1枚の画像を描画するものである。
本実施形態において、全てのマルチパスマスク1301〜1303を論理和すると100%の画像となるよう設計されているが、これに限るものではなく、濃度オーバーもしくはアンダーするよう設計されるマスクとしても良い。
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態について説明する。他の実施形態の基本的な構成は、一実施形態と同じであるから、以下では、一実施形態と異なる部分を中心に他の実施形態を説明する。
図9は、他の実施形態における用紙搬送処理を示す図であり、図10は、図9に示されるマルチパス印刷処理において印刷実行時のVRAM内部構成イメージを示す図である。ここで、一実施形態におけるノズル列402に形成される非吐出領域901は、図4(b)に示すように、ノズル列幅Wを分割するバンド幅(ラベル間ピッチ)Lで除算し、余剰がある場合に生じるものであり、その位置はノズル列402の下端に固定されている。この非吐出領域901におけるノズルは、未使用状態であるため、長時間この状態が続くと、ノズル詰まりを発生させる可能性がある。
このノズル詰まりを防止するために、印刷パスが所定回数毎に、ノズル列402の一端、及び、ノズル列402の他端に、非吐出領域901をランダムに配置する。例えば、図9においては、印刷パスが1回の走査毎に、ノズル列402の下端(一端)(1,3,5回目の走査)、又はノズル列402の上端(他端)(2,4,6回目の走査)に、非吐出領域901を交互に配置し、これに対応するように用紙搬送距離を制御する。また、図10に示すように、VRAM713上に展開される3,5回目の走査の画像データ1203、1205は下端に空白領域1203d、1205dを設け、4,6回目の走査の画像データ1204、1206は上端に空白領域1204d、1206dを設ける。用紙搬送距離の変更に合わせて、ノズルの使用位置及び未使用位置が変更されるので、常時吐出されないノズルが発生することを防止することができる。
また、非吐出領域901の配置は下端(一端)と上端(他端)とを1回の走査毎に交互に切り替えるのではなく、所定の走査回数ごとに切り替えるようにしてもよい。または、同じ回数毎ではなく、ランダムな回数毎に切り替えるようにしてもよい。
[その他]
本発明は、上述した実施形態に限られることなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で、適宜の変更や変形が可能である。
上述した実施形態において、ラベル紙Pは、同一のラベル間ピッチLを有しているため、設定される印刷パス数Sは固定値であったが、これに限るものではなく、異なるラベル間ピッチLを有する場合には、設定される印刷パス数Sは変動値であってもよい。
上述した実施形態において、用紙配置に合わせてVRAMを割り当てた結果、空白領域1201d、1202d、1203dが発生するが、この空白領域は、自動的に削除されるような構造にしてもよい。また、空白領域は、そのまま余白としておき、印刷中に極微量のインクを用紙面に吐出しノズル詰まりを防止する紙面予備吐を行わせたり、走査ごとにHPまたはBPで予備吐動作を行わせたりしてもよい。
上述した実施形態において、ラベル間ピッチLが、ノズル列幅Wの半分以下の場合、本実施形態のマルチパス印刷を行うものである。しかしながら、ラベル間ピッチLが、ノズル列幅Wの半分を超えた場合(図5:ステップ1003においてNo)、かつ、ノズル列幅Wを超えない場合においても、バンドスジの発生を防止するマルチパス印刷を行うことができる。具体的には、分割するバンド幅をラベル本体の縦サイズHに設定し、印刷パス数Sを所望の値に設定し、走査間の用紙搬送距離を1パス分(分割するバンド幅L)より小とすることにより、印刷パス数Sのマルチパス印刷が可能となる。
10 システム
101 記録ヘッド(記録手段)
402 ノズル列
500 インクジェット印刷装置(プリンタ本体)
602 キャリッジ
616 台紙部分
617a〜f ラベル部分
700 CPU(バンド分割手段)
901 非吐出領域
1101〜1106 画像出力イメージ
1201〜1203 1走査に割り当てられたVRAM領域
1301〜1303 3パス印刷時のマルチパスマスク
H ラベル本体の縦サイズ
L ラベル間ピッチ(記録ページ間ピッチ)
P ロール状記録媒体
W ノズル列幅

Claims (7)

  1. 記録媒体の移動方向と直交する方向に走査させながら前記記録媒体の移動方向に沿って配置されるノズル列からインクを吐出させることで、前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、
    前記記録媒体に対して前記記録手段によりマルチパス印刷を行う際に、前記記録媒体の記録ページ間ピッチが、ノズル列幅の半分以下である場合に、
    前記記録ページ間ピッチを、分割するバンド幅として設定するバンド分割手段と、
    を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記バンド分割手段は、前記ノズル列幅を前記分割するバンド幅で除算した値の整数部分を印刷パス数として設定することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記バンド分割手段は、前記ノズル列幅を前記分割するバンド幅で除算したときに余剰がある場合、前記余剰に対応するノズル列からの吐出を行わない非吐出領域に設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記バンド分割手段は、所定の走査回数毎に前記非吐出領域を前記ノズル列内でランダムに配置することを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記バンド分割手段は、所定の走査回数毎に前記非吐出領域を前記ノズル列の一端、及び、前記ノズル列の他端に、交互に配置することを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記記録媒体は、ラベル紙であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  7. 記録媒体の移動方向と直交する方向に走査させながら前記記録媒体の移動方向に沿って配置されるノズル列からインクを吐出させることで、前記記録媒体に画像を記録する記録手段を備え、
    前記記録媒体に対して前記記録手段によりマルチパス印刷を行う際に、前記記録媒体の記録ページ間ピッチが、ノズル列幅の半分以下である場合に、
    前記記録ページ間ピッチを、分割するバンド幅として設定することを特徴とするインクジェット記録方法。
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WO2023105354A1 (en) * 2021-12-09 2023-06-15 3M Innovative Properties Company Inkjet printing method and inkjet printing device

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